Sbírka úloh z fyziky
pro základní a střední školy
tíhové zrychlení ... g = 10 m∙s-2
měrná tepelná kapacita vody ... c = 4 200 J/(kg∙°C)
Faradayova konstanta ... F = 9,65·104 C·mol-1
permitivita vakua ... ε0 = 8,85·10-12C2·N-1·m-2
rychlost světla ve vakuu ... c = 3·108 m·s-1
elementární elektrický náboj ... e = 1,6·10-19 C
Planckova konstanta ... 6,63·10-34 J·s
hmotnost elektronu ... me = 9,1·10-31 kg
Stefanova-Boltzmannova konstanta ... σ = 5,67 ∙ 10-8 W∙m-2∙K-4
měrná tepelná kapacita vody ... c = 4 200 J/(kg∙°C)
Faradayova konstanta ... F = 9,65·104 C·mol-1
permitivita vakua ... ε0 = 8,85·10-12C2·N-1·m-2
rychlost světla ve vakuu ... c = 3·108 m·s-1
elementární elektrický náboj ... e = 1,6·10-19 C
Planckova konstanta ... 6,63·10-34 J·s
hmotnost elektronu ... me = 9,1·10-31 kg
Stefanova-Boltzmannova konstanta ... σ = 5,67 ∙ 10-8 W∙m-2∙K-4
Fyzika atomu
Fyzika atomu Při štěpení jednoho jádra uranu 
se uvolní přibližně energie 200 MeV. Vypočítejte, kolik kilogramů černého uhlí s výhřevností 3,2 ∙ 107 J ∙ kg-1 by bylo zapotřebí místo 1 kg uranu, abychom jeho spalováním získali přibližně stejné množství energie.
Řešení:
Nejprve určíme počet jader v 1 kg uranu:
Relativní atomová hmotnost daného nuklidu je totožná s jeho nukleonovým číslem.
Ar = 235, mu = 1,66 ∙ 10-27 kg, m = 1 kg, N = ?
Celkovou hmotnost uranu vydělíme hmotností jednoho atomu
Nyní vypočítáme energii uvolněnou štěpením 1 kg uranu:
N = 2,56 ∙ 1024, E0 = 200 MeV = 2 ∙ 108 eV = 3,2 ∙ 10-11 J, E = ? J
Počet jader vynásobíme množstvím energie uvolněné z jednoho jádra
Nakonec určíme hmotnost uhlí potřebného k uvolnění požadovaného množství energie:
E = 8,19 ∙ 1013 J, H = 3,2 ∙ 107 J ∙ kg-1, m = ? kg
Výhřevnost paliva je definována vztahem
Vyjádříme neznámou hmotnost m
Číselně
Odpověď:
K získání požadovaného množství energie je zapotřebí přibližně 2 560 tun uhlí.
